Производство технологического газа конверсия природного газа

Рис. 30. Технологическая схема производства синтез-газа конверсией природного газа

В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака являются природный газ, попутные газы нефтедобычи, жидкие углеводороды и коксовый газ. Доля аммиака, получаемого из твердого топлива и электролитического водорода, все более снижается. При современных методах получения аммиака все большее значение приобретают процессы очистки газа. Из технологических газов на разных стадиях получения аммиака удаляют такие примеси, как сернистые соединения, двуокись и окись углерода, ацетилен, окислы азота, кислород и др. Эти примеси, содержащиеся в газе в различных концентрациях, по-разному влияют на процесс. Например, сернистые соединения оказывают сильное влияние на все катализаторы, применяемые в синтезе аммиака серосодержащие соединения, присутствующие в исходном углеводородном сырье, ухудшают работу катализаторов конверсии метана, что приводит к повышению температуры процесса и увеличению расхода кислорода. При использовании наиболее экономичного способа производства аммиака, который основан на методе бескислородной каталитической конверсии метана в трубчатых печах, содержание сернистых соединений в природном газе не должно превышать 1 мг/м . [c.7]

В свете этих решений перед азотной промышленностью, вырабатывающей эффективные виды удобрений, поставлены весьма важные и серьезные задачи. Для их выполнения необходимо строительство новых предприятий, расширение и реконструкция на основе прогрессивной технологии действующих заводов, оснащение их высокопроизводительным мощным оборудованием. В связи с этим в производстве аммиака разрабатываются и внедряются новые методы конверсии природного газа с применением повышенного давления создаются более активные катализаторы, работающие при сравнительно низких температурах и обеспечивающие более высокую степень превращения исходных веществ в получаемые продукты применяются более эффективные абсорбенты для удаления из газов двуокиси углерода глубоко используется тепло химических процессов (включая синтез аммиака) для получения водяного пара высокого давления (до 140 ат), перегреваемого до высоких температур (570 °С) в крупных агрегатах синтеза аммиака мощностью 1000—1500 т сутки и более. Энергию получаемого таким путем водяного пара высоких параметров можно использовать в паровых турбинах для привода основных машин аммиачного производства, в частности турбокомпрессоров высокого давления для сжатия азото-водородной смеси до давления процесса синтеза аммиака, воздушных турбокомпрессоров, турбокомпрессоров аммиачно-холодильной установки, центробежных циркуляционный компрессоров совместно с турбокомпрессорами высокого давления. Энергия пара рекуперируется также в турбогенераторе для выработки электроэнергии, потребляемой на приводе насосов. В пу)овых турбинах высокое давление части полученного пара понижается до давления, близкого к давлению процессов конверсии метана и окиси углерода, что позволяет использовать в этих процессах собственный технологический пар. [c.10]

Развитие технологических процессов производства аммиака на базе природного газа представлено в табл. V.9, где сгруппированы производства по процессам конверсии. [c.423]

Если технологическая схема производства аммиака включает промывку газа жидким азотом, целесообразно проводить высокотемпературную конверсию природного газа под давлением до 30 ат. при температуре около 1350 С. В этом случае сухой конвертированный газ содержит примерно 96% (СО + На) при остаточной концентрации метана около 1% и низких расходных коэффициентах по природному газу и кислороду. [c.135]

Наконец, еще один пример последовательной системы производство синтетического аммиака из природного газа 2. Технологическими звеньями являются последовательно соединенные цеха конверсии природного газа, очистки и компрессии конвертированного газа и синтеза аммиака. В этом случае каждое звено состоит из большого числа разнообразных взаимосвязанных аппаратов. [c.11]

Схема двухступенчатой каталитической конверсии природного газа в трубчатой печи под давлением 30—40 кгс/см (3—4 МН/м ) позволяет рациональнее использовать тепло процесса и получать энергетический пар в количестве, достаточном для создания энерготехнологической схемы. Поэтому производство технологического газа для синтеза аммиака в настоящее время развивается с применением крупных установок двухступенчатой паровоздушной каталитической конверсии углеводородных тазов под давлением до 40 кгс/см (4 МН/м2). [c.71]

Конкретной формой реализации энерготехнологического принципа является агрегат производства аммиака мощностью 1360 т/сут в однолинейном исполнении, принципиальная схема которого базируется на двухступенчатой паровоздушной конверсии природного газа под давлением. Схема агрегата аммиака включает несколько технологических стадий, описание которых подробно дано в соответствующих разделах настоящего справочника. Между технологическими стадиями и внутри них, а также на линии дымовых газов установлено технологическое оборудование, предназначенное для утилизации тепла технологических потоков и получения пара давлением 10 МПа. [c.112]

С целью дальнейшего усовершенствования аммиачного производства в последние годы разрабатывались процессы конверсии природного газа в трубчатых печах под давлением, новые катализаторы для процессов конверсии, а также новое более совершенное технологическое и машинное оборудование (например, колонны синтеза, компрессоры). [c.29]

Завод по производству метанола состоит из трех технологических линий. Каждая линия (схема 2) состоит из агрегата конверсии природного газа (метана и его гомологов), агрегата [c.9]

Очистка газа. Каталитические процессы производства аммиака предъявляют строгие требования к чистоте поступающего на катализаторы газа. Так, в природном газе, подаваемом на катализатор конверсии метана, содержание серы не должно превышать 2 мг/лР очень чувствителен к серусодержащим соединениям низкотемпературный катализатор конверсии СО. Катализатор синтеза аммиака снижает свою активность при наличии в газе даже следов кислородсодержащих и серусодержащих соединений. Вместе с тем природный газ, как правило, содержит определенное количество соединений серы, характерных для данного месторождения, или добавляемых в качестве одоранта. Газ после конверсии СО содержит значительные количества СОа (до 30%), а также СО (от 0,5 до 4,0%). Тщательная очистка газа от этих примесей при наименьших затратах — одна из наиболее трудных задач в технологическом оформлении процесса синтеза аммиака. [c.37]

В связи с усовершенствованием технологических процессов производства аммиака, основанных на использовании высокоактивных катализаторов, возрастают требования к полноте очистки газов от сернистых соединений. В частности, в схеме с трубчатой конверсией природного газа под давлением и низкотемпературной конверсией окиси углерода требуется очистка газа до остаточного содержания сернистых соединений не более 1 мг/м . В процессе каталитического превращения углеводородов при стабилизации состава природного газа допускается содержание сернистых примесей не более [c.241]

В настоящее время для производства аммиака из природного и попутного газов используют различные технологические схемы, отличающиеся способами конверсии газов и методами очистки конвертированного газа. По способу конверсия природного газа применяют две схемы I — с каталитической конверсией под атмосферным давлением II — с каталитической конверсией под давлением. [c.337]

Если в технологической схеме производства аммиака не предусмотрена промывка жидким азотом, но имеется медноаммиачная очистка, для высокотемпературной конверсии природного газа целесообразно применять воздух, обогащенный кислородом. При этом остаточная концентрация метана в конвертированном газе не должна превышать примерно 0,5% достижение этого связано с повышением температуры реакции до 1400 "С. [c.135]

В азотной промышленности единичная мощность агрегатов по производству аммиака в ближайшие годы возрастает с 50—100 до 200 тыс. т в год, а затем и до 400—500 тыс. т. Разрабатываемые крупные агрегаты синтеза аммиака базируются на технологической схеме — трубчатая паровая и воздушная конверсия природного газа под давлением с применением турбокомпрессоров. [c.162]

Производство технологического газа для синтеза аммиака под давлением 30 ат. Принципиальная энерго-технологическая схема производства аммиака мощностью 1500 т в сутки с получением синтез-газа конверсией природного газа в трубчатых печах под давлением около 30 ат представлена на рис. IV-1. Природный газ сжимают компрессором 25 до 35—40 ат, подогревают до 50—400° С в змеевике 2, расположенном в дымоходе трубчатой печи 3, и подают в аппарат сероочистки 1. Очищенный природный газ с содержанием серы не более 1,0 мг/м смешивают с водяным паром в соотношении пар углерод = 4 1. Полученную паро-газовую смесь, подогретую [c.147]

Ниже приведены основные расходные показатели (на 1 т NHз) производства аммиака па основе двухступенчатой паро-воздушной конверсии природного газа под давлением 30 ат по энерго-технологической (А) и частично энерго-технологической (Б) схемам [c.179]

Ниже описываются принципы и основные показатели разработанных в ГИАП энерго-технологических схем производства аммиака мощностью 1500 т в сутки с применением автотермического метода конверсии природного газа для получения синтез-газа. [c.223]

Энергетические показатели производства аммиака являются одной из наиболее существенных характеристик, показывающих техническое совершенство процесса и его экономичность. С целью сравнения различных технологических и энерго-технологических схем производства аммиака на основе двухступенчатой паро-воздушной и одноступенчатой паро-кислородной или паро-кислородо-воздушной конверсии природного газа в табл. У-2 приведены их условные энергетические показатели. При этом были приняты следующие эквиваленты [c.227]

Рассмотрение сырьевой базы и технико-экономических показателей производства метанола показывает, что для этой цели в первую очередь должен быть использован синтез-газ, получающийся в качестве побочного продукта при производстве ацетилена. Но так как ресурсы синтез-газа ограничены, то в дальнейшем для производства метанола в самых широких масштабах будет использоваться природный газ, причем в ближайшие годы основным методом конверсии метана будет, по-видимому, каталитическая конверсия с кислородом. Выбор других источников сырья и методов производства технологических газов для синтеза метанола будет целиком определяться конкретными условиями, в том числе наличием ресурсов природного газа, нефтяного сырья. [c.22]

Сырье нри паровой каталитической конверсии углеводородов используется почти полностью в соответствии со стехиометрическими соотношениями, а потому расход его зависит от состава и не зависит от технологической или энергетической схемы производства. Углеродный эквивалент сырья сказывается на расходе нара и соответственно на расходе топлива. Эффективнее использовать сырье с низким углеродным эквивалентом так, себестоимость На из прямогонного бензина на 10—20% выше, чем из природного газа не только [c.197]

Следует указать, что содержание азота в техническом кислороде зависит от качества проекта и оборудования. В схеме получения технологического газа для синтеза метанола должно использоваться оборудование, позволяющее получать технический кислород с содержанием О2 не менее 98%. С другой стороны, многое зависит от уровня эксплуатации. Качеству технического кислорода на большинстве установок уделяется совершенно недостаточное внимание. К сожалению, содержание в кислороде не входит в число обязательных данных, включаемых в статистические отчеты и поэтому выпадает из поля зрения. Этому способствует и психологический фактор, заключающийся в том, что содержание азота в техническом кислороде, используемом для аналогичного процесса - конверсии природного газа в производстве аммиака, является необходимым. [c.154]

В производстве аммиака имеются высокопотенциальные технологические потоки конвертированный газ и дымовые газы после конверсии метана. Но их энергии и потенциала недостаточно для образования пара с высокими параметрами. Необходим дополнительный высокотемпературный источник энергии. Им является вспомогательный котел с огневым обогревом, установленный в газоходе после трубчатой печи, - дополнительный энергетический узел (рис. 5.49). Пар, получаемый в котлах-утилизаторах в линиях технологических потоков и в дополнительном котле, собирается в паросборнике и оттуда распределяется на паровые турбины - приводы компрессоров. Таким образом, производство аммиака становится автономным по энергетическому пару, но для его выработки, используя свои вторичные энергетические ресурсы, потребляет также дополнительное количество топлива - природного газа. Такая схема обеспечения производства энергией и есть энерготехнологическая система. [c.451]

Для синтеза метанола можно применять практически любой газ, содержащий водород и оксиды углерода. В первых производствах метанола, созданных в 30-е годы, в качестве сырья для получения газа использовали твердое топливо —кокс и каменный уголь. С освоением химической промышленностью нефтяных источников сырья и природного газа исходный газ для синтеза метанола стали получать путем крекинга нефтепродук-тов и конверсии метансодержащих газов. В настоящее время в промышленной практике получения технологического газа для синтеза метанола применяют и газообразные и жидкие углеводороды, и твердое топливо, и даже бытовые отходы. Наиболее распространенным сырьем является природный газ и газы неф- [c.11]

Техническое развитие и экономичность производства органически связаны друг с другом. Совершенствование производства обязательно должно сопровождаться снижением себестоимости продукции. Изменение источников технологического сырья и переход от чисто технологических к энерготехнологическим принципам построения схем производства водорода и технологических газов привели к резкому изменению всех технико-экономических показателей процесса [1, 5]. Например, в производстве аммиака по чисто технологической схеме на основе парокислородной газификации бурых углей расход условного топлива составляет 3,6 г на 1 г аммиака, а общий энергетический к. п. д. — 17,6%. Перевод схемы на энерготехнологический принцип на основе двухступенчатой паро-воздушной конверсии природного газа позволил снизить расход условного топлива до 1,2 г на 1 г аммиака и повысить общий [c.3]

Полученные нами материалы дают необходимые данные для проектирования и эксплуатации производств по получению технологических газов для синтеза аммиака, спиртов и моторного топлива методом каталитической конверсии природных, коксовых и других углеводородных газов. [c.125]

Первое издание учебного пособия было выпущено в 1966 г. Во втором издании авторы попытались отразить то новое в технологии связанпого азота, что возникло в последние годы в результате научно-технического прогресса двухступенчатую конверсию природного газа под давлением применение низкотемпературных катализаторов для второй ступени конверсии окиси углерода глубокое использование тепла химических реакций для получения пара высоких параметров внедрение крупных энерго-технологических агрегатов для производства аммиака (на 1000—1500 т/сут) применение турбокомпрессоров для сжатия азотоводородной смеси и мощных агрегатов для производства азотной кислоты с повышенным давлением в процессах окисления аншиака и абсорбции окислов азота использование методов каталитической очистки отходящих газов от окислов азота для предохранения воздушной среды от загрязнений. [c.9]

Эффективность интенсификации производственных процессов и совершенствования конструкции технологического оборудования наг лядно видна на примере азотной промышленности. Примеяеахе в производство ашаава паровой конверсии природного газа в трубчатых печах без кислорода и ряд других новшеств приводит к резкому улучшению экономики производства. Развитие азотной промышленности сопровождается быстрым ростом производительности агрегатов, реакторов и т. д. Это можно увидеть на примере данных роста средней производительности (мощности) агрегатов синтеза аммиака в СССР . [c.50]

В соответствии с заданиями плана развития народного хозяйства СССР по внедрению достижений науки и техники в производство в 1971 —1980 гг. изготовлены и внедрены важнейшие оборудование и комплектные технологические линии технологические линии по производству аммиака мощностью 450 тыс. т в год, в которых использованы двухступенчатая конверсия природного газа, центробеи<ные компрессоры с приводом от паровых турбин, замкнутая энерготехнологическая схема, позволяющая обеспечивать агрегат зиспгпг.н. тг.хно,.101 ические. . ниии ю цриизводству экстракционной фосфорной кислоты мощностью ПО тыс. т в год технологические линии по производству аммофоса мощностью 540 тыс. т в год и аммиачной селитры мощностью 450 тыс. т в год технологическая линия по производству полиэтилена высокого давления мощностью 50 тыс. т в год. [c.10]

Принимая во внимание эти результаты, а также перспективы уде-илевления производства кислорода, нельзя исключить того, что парокислородная конверсия природного газа может оказаться в будущем более экономичным процессом, чем паровая конверсия в трубчатых печах. На наш взгляд, вполне вероятно, что этот процесс может оказаться наиболее подходящим технологическим вариантом при создании сверхмощных агрегатов конверсии метана. [c.6]

Внедрены новые технологические процессы в производство аммиака конверсия природного газа под повышенным давлением моноэтаноламиновая очистка газа от сероводорода и углекислоты промывка газа жидким азотом (вместо мгдно-аммвачной очистки). [c.29]

Завод по производству метанола состоит из трех технологических линий. Каждая линия состоит из агрегата конверсии природного газа (метана и его гомологов), агрегата моноэтаноламиновой очистки (МЭАО) от двуокиси углерода, коллектора конвертированного газа, газгольдера, газового компрессора и агрегата синтеза метанола. Для циркуляции газа в агрегате синтеза применяются циркуляционные газовые компрессоры № 1 и 2. Производительность технологической линии равна производительности газового компрессора. Имея общий коллектор конвертированного газа, можно нагружать газ с газового компрессора любой технологической нитки на агрегат синтеза другой технологической нитки в случае выхода из строя агрегата синтеза данной нитки. [c.7]

Результаты расчетов технологических и расходных показателей стадии конверсии природного газа по данной схеме приведены далее (см. табл. V- , схема 6). В конвертор под давлением около 30 ат при температуре 400° С поступает смесь состава СН4 НзО воздух = 1 2 2,83. Температура на выходе из конвертора 850° С, содержание СН4 в конвертированном газе 2%, отношение (СО + Нз) (N2 + Аг) = 1. Основные показатели производства аммиака по этоII схеме приведены ниже [c.225]

Бысокотемпературная кислородная конверсия природного газа в производстве технологических газов полухпаа развитие с 50-х годов. Позже она стала применяться при производстве восстановительных газов. [c.9]

Аппараты с зернистш слоем огнеупора, продуваемые высоко-температурньаш газами (продуктами сгорания, продуктами конверсии), находят применение в установках для получения защитных и контролируемых атмосфер, в реакторах гомогенно-гетерогенной конверсии природного газа при производстве восстановительных технологических газов. [c.82]

В другом процессе, где источником кислорода также является воздух, применяются такие псевдоожиженные термостойкие материалы, как окиси алюминия, магния или кремния. Этуэлл [3] нагревал термостойкий материал до 1093° С, продувая воздух для выжигания остаточного углерода, отложившегося на термостойком материале во время последую-ш,их операций, и добавочный топочный газ. Горючий твердый материал поступает затем в псевдоожиженный слой никелевого катализатора вместе с предварительно нагретым метаном, паром и двуокисью углерода. Это тепло горячего термостойкого материала используется для эндотермической конверсии метана в синтез-газ. Способ отделения никелевого катализатора от термостойкого материала основан на разнице в размерах их частиц (частицы термостойкого материала меньше по величине). Частицы термостойкого материала выдуваются из слоя катализатора, состоящ его из более крупных частиц. При этом возникает другая трудная технологическая задача — транспортировка горячего твердого материала, тем более, что при необходимости работать при 30 ат уменьшение скорости реакции [21] обусловит потребность в более высоких температурах для данной конверсии. Гомогенное частичное окисление метана кислородом представляет интерес для промышленности с точки зрения (I) производства ацетилена и в качестве побочного продукта синтез-газа [5, 10, 7, 12, 2 и (2) производства синтез-газа в качестве целевого продукта при давлении около 30 ат [19, 12, 2]. Для термического процесса (без катализатора) необходима температура около 1240° С или выше, чтобы получить требуемую конверсию метана [19]. Первичная реакция является сильно экзотермической вследствие быстрой конверсии части метана до двуокиси углерода я водяного пара [22]. Затем следует эндотермическая медленная реакция остаточного метана с двуокисью углерода и водяным паром. Для уменьшения расхода кислорода на единицу объема сиптез-газа в-Германии [7] для эндотермической асти реакции применяются активные никелевые катализаторы. В Соединенных Штатах Америки приняты некаталитические реакции как часть гидроколь-процосса [19, 2] для синтеза жидких углеводородов из природного газа. [c.314]

Сернистые соединения в значительной степени ухудшают качество природного газа как сырья для различных технологических процессов, так и как технологического топлива. Они являются причиной повышенной коррозии аппаратуры, вызывают быстрое и необратимое отравление катализаторов, применяемых в процессах конверсии углеводородов. При сжигании газа, содержащего сернистые соединения, образуются высокотоксичные оксиды серы, которые, попадая в атмосферу с дымовыми газами, отрицательно воздействуют на окружающую среду. Вместе с тем, входящие в состав природного газа сернистые соединения являются сырьем для получения ценных продуктов. Из сероводорода, извлеченного из газов, получают элементную серу, этантиол и смесь природных меркаптанов (СПАЛ) используются для одорирования газов, этан- и бутантиолы применяются при производстве инсектицидов и моющих средств. Поэтому технологические схемы глубокой переработки природного и попутного газа, как правило, включают стадию очистки их от сернистых соединений. В зависимости от конкретных условий производства, [c.5]

Принципиальная технологическая схема конверсии метана природного газа для производства азотоводородной смеси, применяемой в синтезе аммиака, показана на рис. 25. Природный газ под давлением около 4 МПа проходит подогреватель и подвергается очистке от серосодержащих соединений каталитическим гидрированием их в сероводород с последующей адсорбцией НзЗ. Очищенный газ смешивают с водяным паром в соотношении 3,7 1, подо- [c.76]

Природный газ может конвертироваться до водорюда любым из рассмотренных выше способов. Сравнение расходных коэ фщиентов показывает, что самой экономи шой по расходу энергии является паровая конверсия под давле1шем в трубчатых печах. Для получения I т водорода требуется 3,5-4.fi т (5,0-6 6 тыс.м ) природного газа в зависимости от производства (амглиак, метанол, водород), технологической схемы и других ректоров. Общие энергетические затраты составляют 180,0- [c.11]

Полученный синтез-1 аз, содержащий азог, направляется в систему трёх последовательно соединённых реакторов После каждого реактора конденсацией выделяется произведённый метанол Общая конверсия синтез-газа в целевой продукт 65 — 75 % Полученный метанол-сырец высокой степени чистоты, содержание метанола в нём 97,5 — 99,0 мае %. При производстве метанола на каждую тонну метанола вырабатывается 0,7 т пара с технологическим параметром 35 атм. Хвостовые газы узла синтеза метанола обладают теплотворной способностью, достаточной для выработки дополнительногх количества электроэнергии в газовых турбинах Общее количество произведенной э гек1роэнергии обеспечивает энергозамкнутость процесса получения метанола из природного газа [c.56]